Belajar Tentang Arang Metalurgi

Arang batu metalurgi, juga dikenali sebagai arang batu coking, digunakan untuk menghasilkan kok, sumber utama karbon yang digunakan dalam pembuatan keluli. Batu arang adalah batu sedimen yang terbentuk secara semula jadi yang dibentuk sejak berjuta-juta tahun sebagai tumbuhan dan bahan organik lain dikebumikan dan tertakluk kepada kekuatan geologi. Haba dan tekanan menyebabkan perubahan fizikal dan kimia yang mengakibatkan arang batu kaya karbon.

Arang Metalurgi

Arang batu logam berbeza daripada batu arang termal, yang digunakan untuk tenaga dan pemanasan, dengan kandungan karbonnya dan keupayaannya.

Keupayaan penebangan merujuk kepada keupayaan batubara untuk ditukar menjadi kok, bentuk karbon yang tulen yang boleh digunakan dalam relau oksigen asas. Arang batu bituminous - umumnya diklasifikasikan sebagai gred logam - lebih keras dan lebih hitam, dan mengandungi lebih banyak karbon dan kurang kelembapan dan abu daripada arang batu rendah.

Gred arang batu dan kebolehcengannya ditentukan oleh kedudukan arang batu - ukuran bahan yang tidak menentu dan tahap metamorfisme - serta kekotoran mineral dan keupayaan arang batu untuk mencairkan, membengkak dan menyatukan semula apabila dipanaskan. Tiga kategori utama arang batu logam adalah:

1. Batu coking keras (HCC)
2. Batu coking semikonduktor (SSCC)
3. Batu bara suntikan arang batu (PCI)

Batu coking keras seperti antrasit mempunyai sifat coking lebih baik daripada arang batu coking separa lembut, membolehkan mereka memperoleh harga yang lebih tinggi. HCC Australia dianggap sebagai penanda aras industri.

Walaupun arang batu PCI tidak kerap diklasifikasikan sebagai arang kokas, ia masih digunakan sebagai sumber tenaga dalam proses pembuatan keluli dan sebahagiannya dapat menggantikan kok dalam beberapa relau letupan.

Membuat Coke

Coke membuat berkesan karbonisasi arang batu pada suhu tinggi. Pengeluaran biasanya berlaku di dalam bateri kok yang terletak berhampiran kilang keluli bersepadu. Dalam bateri, ketuhar kok disusun dalam baris. Arang dimuatkan ke dalam ketuhar dan kemudian dipanaskan jika tiada oksigen sehingga suhu sekitar 1100 ° C (2000 ° F).

Tanpa oksigen, arang batu tidak membakar tetapi, sebaliknya, mula mencairkan. Suhu tinggi menaikkan kekotoran yang tidak diingini dalam arang batu, seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang. Gas off ini sama ada boleh dikumpulkan dan dipulihkan sebagai produk sampingan atau dibakar sebagai sumber haba.

Selepas penyejukan, kok ini menguatkan sebagai benjolan batu berliang, kristal yang cukup besar untuk digunakan oleh relau letupan. Seluruh proses boleh mengambil masa antara 12 dan 36 jam.

Hartanah yang wujud dalam arang batu input awal sangat mempengaruhi kualiti mutu kok yang dihasilkan. Kekurangan penawaran yang boleh dipercayai dari gred arang batu individu bermakna bahawa pembuat kokas hari ini sering menggunakan gabungan hingga dua puluh arang batu yang berbeza untuk menawarkan pembuat keluli produk yang konsisten.

Kira-kira 1. 5 tan arang batu logam diperlukan untuk menghasilkan 1 tan kokas.

Coke in Steelmaking

Asap oksigen asas (BOF), yang mencakupi 70 peratus pengeluaran keluli di seluruh dunia, memerlukan bijih besi, kok, dan fluks sebagai bahan makanan dalam pengeluaran keluli.

Selepas relau letupan diberi bahan ini, udara panas ditiup ke dalam campuran. Udara menyebabkan kokas membakar, menaikkan suhu kepada 1700 ° C, yang mengoksidakan kekotoran. Proses ini mengurangkan kandungan karbon sebanyak 90 peratus dan menghasilkan besi lebur yang dikenali sebagai logam panas.

Logam panas kemudian disalirkan dari relau letupan dan dihantar ke BOF di mana keluli besi dan batu kapur ditambahkan untuk membuat keluli baru. Elemen lain, seperti molibdenum, kromium atau vanadium boleh ditambah untuk menghasilkan gred keluli yang berbeza.

Rata-rata, kira-kira 630 kilogram kok diperlukan untuk menghasilkan 1000 kilogram (1 tonne) keluli.

Kecekapan pengeluaran dalam proses relau letupan sangat bergantung kepada kualiti bahan mentah yang digunakan. Relau letupan yang diberi dengan kok berkualiti tinggi memerlukan kurang kok dan fluks, mengurangkan kos pengeluaran dan menyebabkan logam panas yang lebih baik.

Pada tahun 2013, kira-kira 1. 2 bilion tan arang digunakan oleh industri keluli. China adalah pengeluar dan pengguna arang batu terbesar di dunia, menyumbang kira-kira 527 juta tan pada tahun 2013. Australia dan Amerika Syarikat mengikuti, masing-masing menghasilkan 158 dan 78 juta tan.

Pasaran antarabangsa untuk arang batu coking, tidak menghairankan, sangat bergantung kepada industri keluli. Harga per ton arang batu koko berkembang dengan mantap dari sekitar AS $ 40 pada tahun 2000 kepada lebih daripada AS $ 200 pada tahun 2011, tetapi sejak itu jatuh.

Pengeluar utama termasuk BHP Billiton, Teck, Xstrata, Anglo American dan Rio Tinto.

Lebih daripada 90 peratus daripada jumlah perdagangan batu arang batu metallurgical dicatat dengan penghantaran dari Australia, Kanada, dan Amerika Syarikat.

Sumber

Valia, Hardarshan S. Coke Production for Furnace Blast Ironmaking . Steelworks.
URL: www. keluli. org
Institut Batubara Dunia. Coal & Steel (2007) .
URL: www. arang batu. org